储能费远期
以下内容改编自2018年绿色商业状况,由GreenBiz与Trucost合作出版。
要么使用它,要么失去它。世界上很少有产品的保质期比电短。这就是为什么几乎所有参与电力行业的人——从公用事业公司到买家,从初创企业到国家监管机构——都比以往任何时候都投入更多的精力来扩展电力行业。
那是在加油项目激增投资集中在先进的电池化学和替代能源储存方法,如氢燃料电池和使用热水或冰来节约能源的热能选择。随着时间的推移,圣杯是建立一个资源网络,可以与太阳能和风力发电场协同使用。这样做的目的是平衡这些间歇性的可再生资源,帮助它们的生产产出变得更可预测,并使分布式发电厂更容易融入电网。
但是,储能在短期内也有望带来切实的好处,特别是对于有助于公共事业和企业度过“高峰期”的需求响应应用,那时电网的压力可能威胁到可靠的运营。
据介绍,从现在到2030年,这一强大的组合可能会激励全球部署125G的存储容量投影-1030亿美元的投资。彭博新能源金融分析师Yayoi Sekine指出:“该行业刚刚起步。随着如此多的投资投入到电池技术、成本下降以及所有市场风能和太阳能容量的大幅增加,储能将在能源转型中发挥关键作用。”
你不必成为一个清洁能源的倡导者,就能获得投资回报。甚至能源部部长里克·佩里正在大声说话潜力(PDF). 令人吃惊的是,设备供应商正在引进系统,甚至包括大型柴油和天然气发电公司,如毛虫以及军事承包商,如洛克希德马丁公司.
截至2017年底,至少有1700个装置在建,仅6个月就增加了300多个。一些是公用事业规模的努力,例如圣地亚哥燃气和电力公司(San Diego Gas&Electric)建造的30兆瓦发电厂,被誉为世界上最大的锂离子电池厂,直到2017年底,埃隆•马斯克(Elon Musk)的特斯拉(Tesla)成功地用100兆瓦项目旨在补充澳大利亚电网的风力发电。一个比较谦虚的例子是冰川蓄电池项目在华盛顿州,一个2兆瓦的系统支持普吉特声能公司的一个变电站。你不必成为一个清洁能源的倡导者,就能获得投资回报。
其他项目有商业弯曲用于支持工业设施或办公室。一个例子就是这种方法夏威夷电力公司。正在阿尔伯森和全食食品杂货店使用Stem公司的机队存储设备,这家公司将人工智能与能源存储结合起来。
在美国,在未来的13年里,这将占到整个行业增长的四分之一,国家级奖励2017年,在联邦一级缺乏有限和逐渐减少的财政支持的情况下,这一现象变得更加普遍。少数几个州已经通过了安装目标,超过20个州在他们的管道,无论是否有官方规定。加州的计划是最古老的,2010年通过。它最初要求到2020年安装130亿瓦,但监管机构在2016年提出了在表后存储容量中增加500兆瓦的要求。
在东北部也有相当数量的活动发生,那里与极端天气事件有关的停电更为频繁,许多遗留的煤炭和核电站正接近生命的尽头或面临不确定的重新认证。马萨诸塞州已经规定了足够的存储量,至少可以提供200兆瓦小时的能源。纽约目前仍在敲定支持其蓬勃发展的风电产业的目标时间,但它也在努力成为制造业力量随着该州首个锂离子“千兆工厂”将于2019年底上线。
现在,许多人倾向于把储能等同于电池的进步。这个电池支持特斯拉即将推出的半卡车,仅仅是一个例子,将提供更多的范围,以较低的成本比任何人预测。数百万美元被投入到初创企业中-2016年上半年,4.8亿美元用于研究锂进展、锌空气创新和使用各种电化学组合的流动科学的公司。他们正在测试的系统既适用于电动汽车,也适用于支持建筑物或社区配电系统的固定系统。这个佩纳站微电网例如,在丹佛,使用1兆瓦的系统来支持太阳能资源。现在,许多人倾向于把储能等同于电池的进步。
勒克斯研究所的分析这表明,对于需要75千瓦到100兆瓦容量的应用来说,锂离子电池将是最具成本效益的,其备份范围为15分钟到8小时。这项技术的资本成本在未来五年内可能会下降36%,比预期的要快投资公司Lazard的研究. 麦肯锡估计固定应用成本2020年可能达到每千瓦时200美元(2015年价格的一半),到2025年达到每千瓦时160美元。
但是其他方法值得一看,其中一些已经存在多年了。这些技术最大的区别之一是它们收集和释放能量的速度。
电容器或飞轮例如,对于需要在没有其他燃料源的情况下快速获取电力的应用来说,这可能是有意义的。前者通常用于支持混合动力公交车(帮助它们在制动或空转后更快地启动)和风力涡轮机(用于叶片调整)。后者将能量转化为动能(洛杉矶再生制动),当出现打嗝时,通过改变旋转速度将其释放回电网。
为了提高电网水平,几十年来,一些公用事业单位一直依靠多级水库抽水蓄能和水力发电原理。当电力需求较低时,水被泵入一个蓄水设施;当使用高峰时,水可以通过涡轮机释放,达到生产高峰。世界上最大的装置之一它由弗吉尼亚州的Dominion Energy拥有:当水通过6台发电机释放时,它可以产生高达3000兆瓦的能量。
当涉及到商业安装时,请注意蓄热技术,这有助于减少建筑物加热或冷却所需的能量。这一领域的领导者之一是CALMAC,它使用冰罐来释放运行供暖、通风和空调设备所需的电力。该公司已向高盛、谷歌、沃尔玛和麦当劳等4000多家公司出售了其系统获得由暖通空调巨头英格索兰在2016年底。
别忘了电动汽车电池. 包括特斯拉(Tesla)和梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)在内的知名汽车制造商正致力于汽车与电网的试点,许多公用事业公司认为,电网连接的电动汽车可能在城市高峰时段成为一个强大的电力来源。有些,如意大利的埃内尔,是做实验使用充电网络和能源管理软件来启用该应用程序。
难怪到今年年底,电动汽车和固定式储能用锂离子电池的需求可能会超过消费电子产品的销售。下一个挑战可能是建立足够快的电池,以跟上需求。